普通物理习题册下答案
23页1、 第9 单元 静电场(一)一 选择题 C 1 .一带电体可作为点电荷处理的条件是(A)电荷必须呈球形分布。(B)带电体的线度很小。(C)带电体的线度与其它有关长度相比可忽略不计。(D)电量很小。 C 2已知一高斯面所包围的体积内电量代数和=0,则可肯定:(A)高斯面上各点场强均为零。(B)穿过高斯面上每一面元的电通量均为零。(C)穿过整个高斯面的电通量为零。(D)以上说法都不对。 D 3两个同心均匀带电球面,半径分别为Ra 和Rb ( Ra Rb ) ,所带电量分别为Qa 和Qb,设某点与球心相距r, 当Ra r 0)及-2,如图所示,试写出各区域的电场强度。区的大小 , 方向 向右 。 区的大小 , 方向 向右 。 区的大小 , 方向 向左 。 4如图所示,一点电荷q位于正立方体的A角上,则通过侧面abcd的电通量= 。 5真空中一半径为R的均匀带电球面,总电量为Q(Q 0)。今在球面上挖去非常小块的面积S(连同电荷),且假设不影响原来的电荷分布,则挖去S后球心处电场强度的大小E 。 其方向为由球心O点指向 6.把一个均匀带电量+Q的球形肥皂泡由半径 吹胀到 ,则半径为R( 的高斯球
2、面上任一点的场强大小E由_变为_0_.三 计算题 1一段半径为a的细圆弧,对圆心的张角为0,其上均匀分布有正电荷 q,如图所示,试以a, q, 0表示出圆心O处的电场强度。 解:建立如图坐标系,在细圆弧上取电荷元, 电荷元视为点电荷,它在圆心处产生的场强大小为: 方向如图所示。将分解,由对称性分析可知, 圆心O处的电场强度 2.有一无限长均匀带正电的细棒L,电荷线密度为,在它旁边放一均匀带电的细棒AB,长为l,电荷线密度也为,且AB与L垂直共面,A端距L为a,如图所示。求AB所受的电场力。 解:在棒AB上选线元dx, 其上所带电量为 无限长带电棒L在电荷元处产生的电场强度为 则电荷元所受的电场力为3.一半径为 R 的带电球体,其电荷体密度为 求:(1) 带电体的总电量; (2) 球内、外各点的电场强度。 解: (1) 如何选择 dV ? 其原则是在 dV 内, 可以认为是均匀的。由于题目所给带电球体的 具有球对称性,半径相同的地方 即相同,因此,我们选半径为 r ,厚度为 dr 的很薄的一层球壳作为体积元,于是 所以 (2) 球面对称的电荷分布产生的场也具有球对称性,所以为求球面任一点
3、的电场,在球内做一半径为 r 的球形高斯面,如右图所示,由高斯定理,由于高斯面上 E 的大小处处相等,所以 对于球面外任一点,过该点,选一半径为 r 的同心球面,如右图所示,则由高斯定理 得 方向沿半径向外 第10 单元 静电场(二)一 选择题 D 1关于静电场中某点电势值的正负,下列说法中正确的是:(A)电势值的正负取决于置于该点的试验电荷的正负(B)电势值的正负取决于电场力对试验电荷作功的正负(C)电势值的正负取决于产生电场的电荷的正负(D)电势值的正负取决于电势零点的选取 B 2. 在边长为a的正方体中心处放置一电量为Q的点电荷,设无穷远处为电势零点,则在一个侧面的中心处的电势为: (A) (B) (C) (D) C 3. 静电场中某点电势的数值等于 (A)试验电荷置于该点时具有的电势能。(B)单位试验电荷置于该点时具有的电势能。(C)单位正电荷置于该点时具有的电势能。(D)把单位正电荷从该点移到电势零点外力所作的功。 C 4. 关于电场强度与电势之间的关系,下列说法中,哪一种是正确的? (A)在电场中,场强为零的点,电势必为零。(B)在电场中,电势为零的点,电场强度必为零。(C
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